Mots clés:

• approche systémique
• système
• structure
• effet de système
• entrées et sorties du système
• "boîte noire"

Variété de systèmes

L'état d'un objet composite complexe est déterminé non seulement par les valeurs de ses propres attributs, mais également par les états des parties de l'objet. Par exemple, une voiture passe en état de freinage lorsque la pédale de frein est enfoncée.

Une approche de description d'un objet complexe, dans laquelle on nomme non seulement ses composants, mais considère également leur interaction et leur influence mutuelle, est généralement appelée approche systématique. Dans ce cas, un objet complexe est appelé système, et ses parties - composants (éléments) du système.

Tout objet réel est assez complexe. On peut donc le considérer comme un système.

Il existe des systèmes matériels, immatériels et mixtes. À leur tour, les systèmes matériels sont divisés en naturels et techniques (Fig. 15).

Riz. 15

Des exemples de systèmes naturels vous sont bien connus : le système solaire, une plante, un organisme vivant, etc.

Les systèmes techniques sont créés par des personnes. Exemples de systèmes techniques : voiture, ordinateur, système de ventilation.

Exemples de systèmes immatériels : langage parlé, langage mathématique, notation musicale.

Les systèmes mixtes contiennent des composants matériels et immatériels. Parmi eux se trouvent les soi-disant systèmes sociaux. Les systèmes sociaux sont formés par des personnes unies par une profession, des intérêts, des objectifs, un lieu de résidence, etc. Exemples de systèmes sociaux : orchestre, club de football, population urbaine.

Composition et structure du système

Tout système est déterminé non seulement par l'ensemble et les caractéristiques de ses éléments, mais également par les relations entre les éléments. Les mêmes éléments, selon les relations qui les unissent, peuvent former des systèmes aux propriétés différentes. Par exemple, un enfant assemble différentes structures à partir de pièces d’un même jeu de construction.

A partir du même ensemble de produits (viande, chou, pommes de terre, carottes, oignons, tomates), la mère peut préparer le premier (soupe aux choux) ou le deuxième (ragoût).

Le diamant et le graphite sont constitués de molécules de la même substance chimique (le carbone). Mais le diamant est la substance la plus dure de la nature, et le graphite est mou, on en fabrique des mines de crayon. Et tout cela parce que dans le diamant, les molécules de carbone forment une structure cristalline, tandis que dans le graphite, elles forment une structure en couches.

Structure- c'est l'ordre de combinaison des éléments qui composent le système.

La composition et la structure d'un système sont décrites à l'aide d'un diagramme de composition. Le système peut inclure un autre système. Le premier s’appelle un supersystème, le second un sous-système. Le nom du supersystème sur le diagramme de composition est toujours placé au-dessus des noms de tous ses sous-systèmes. Dans ce cas, on parle d'une structure de système à plusieurs niveaux, dans laquelle le même composant peut être à la fois un supersystème et un sous-système. Par exemple, le cerveau est un sous-système du système nerveux d'un oiseau et un supersystème, qui comprend le cerveau antérieur, le mésencéphale, etc. (Fig. 16).

Riz. 16

Dans de nombreux cas, le lien entre les objets est évident, mais il n’est pas immédiatement clair dans quel supersystème ils doivent être considérés.

Par exemple, le revêtement de la route s'use parce que les voitures, les bus, les trolleybus et autres véhicules terrestres circulent dans la ville. Les véhicules terrestres et les routes font partie intégrante du système de transport d'une ville.

L'arbre peut mourir à cause des insectes nuisibles si le nombre d'oiseaux diminue. Les insectes, les oiseaux, les arbres sont des composantes du système « Parc » ou « Forêt » (Fig. 17).

Riz. 17

La propriété principale de tout système est l'émergence effet de système. Cela réside dans le fait que lorsque des éléments sont combinés dans un système, le système acquiert de nouvelles caractéristiques qu'aucun des éléments ne possédait séparément.

Comme exemple de système, considérons un avion. Sa principale propriété est la capacité de voler. Aucun de ses éléments constitutifs pris individuellement (ailes, fuselage, moteurs, etc.) ne possède cette propriété, mais lorsqu'ils sont assemblés entre eux de manière strictement définie, ils offrent cette possibilité. Dans le même temps, si vous supprimez un élément du système « avion » (par exemple, une aile), non seulement cette aile, mais l'avion tout entier perdra la capacité de voler.

Système et environnement

Après avoir isolé un certain système de l'environnement, nous traçons pour ainsi dire une frontière fermée autour de lui, en dehors de laquelle restent les objets qui ne sont pas inclus dans le système. Ces objets influencent le système. Le système lui-même a également un impact sur l'environnement. Par conséquent, ils disent que le système et l’environnement interagissent les uns avec les autres. Mercredi

Riz. 18

Si, par exemple, nous considérons le corps étudiant d'une classe comme un système, alors le reste du personnel scolaire appartiendra à l'environnement de ce système.

L'influence de l'environnement sur le système est appelée entrées du système, et l'impact du système sur l'environnement - sorties du système. Sur la figure 18, ces connexions sont représentées par des flèches.

Par exemple, un arbre peut être isolé de son environnement comme un système constitué d’une racine, d’un tronc, de branches et de feuilles. Les entrées de ce système sont l'eau, la lumière solaire, le dioxyde de carbone, les minéraux, etc. Les sorties sont l'oxygène, l'ombre de la couronne, le bois, les jeunes pousses et bien plus encore (Fig. 19).

Riz. 19

Pour la plupart des systèmes réels, la liste des entrées et sorties est infinie.

Le système comme « boîte noire »

Très souvent, une personne ne sait pas comment fonctionne « à l’intérieur » le système avec lequel elle a affaire. Il est beaucoup plus important pour une personne de savoir à quels résultats aboutiront certaines influences à l'entrée du système. Dans de tels cas, le système est considéré comme une « boîte noire ».

Présenter un système comme une « boîte noire » signifie indiquer ses entrées et sorties, ainsi que les dépendances entre elles. Cette description permet une utilisation ciblée de ce système. Par exemple, toutes les instructions destinées aux utilisateurs d'appareils électroménagers complexes sont des descriptions d'une « boîte noire ». Ils expliquent ce qu'il faut faire en entrée (allumer, appuyer, tourner, etc.) pour obtenir un certain résultat en sortie (laver le linge, obtenir du jus de fruit, effectuer des calculs, etc.). Cependant, ce qui se passe « à l’intérieur » n’est pas expliqué.

L'état d'un objet composite complexe est déterminé non seulement par les valeurs de ses propres attributs, mais également par les états des parties de l'objet. Par exemple, une voiture passe en état de freinage lorsque la pédale de frein est enfoncée.

Cette approche de la description d'un objet complexe, dans laquelle on nomme non seulement ses composants, mais considère également leur interaction et leur influence mutuelle, est généralement appelée approche systématique.

Un système est un tout composé de parties interconnectées. Les parties qui composent un système sont appelées ses éléments.

Tout objet réel est infiniment complexe. On peut donc le considérer comme un système.

Distinguer systèmes tangibles, immatériels et mixtes. À leur tour, les systèmes matériels sont divisés en naturel et technique.

Des exemples de systèmes naturels vous sont bien connus : système solaire, plante, organisme vivant Et ainsi de suite.

Les systèmes techniques sont créés par des personnes. Exemples de systèmes techniques : voiture, ordinateur, système de ventilation.

Exemples de systèmes immatériels : langage parlé, langage mathématique, notation musicale.

Les systèmes mixtes contiennent des composants matériels et immatériels. Parmi eux se trouvent les soi-disant systèmes sociaux. Les systèmes sociaux sont formés par des personnes unies par une même profession, des intérêts, des objectifs, un lieu de résidence, etc. Exemples de systèmes sociaux : orchestre, club de football, population de la ville.

Tout système est déterminé non seulement par l'ensemble et les caractéristiques de ses éléments, mais également par les relations entre les éléments.

Les mêmes éléments, selon les relations qui les unissent, peuvent former des systèmes aux propriétés différentes.

Par exemple, un enfant assemble différentes structures à partir de pièces d’un même jeu de construction.

À partir du même ensemble de produits (viande, chou, pommes de terre, carottes, oignons, tomates), vous pouvez préparer le premier (soupe aux choux) ou le deuxième (ragoût).

Le diamant et le graphite sont constitués de la même molécule chimique (le carbone). Mais le diamant est la substance la plus dure de la nature, et le graphite est mou, on en fabrique des mines de crayon. Et tout cela parce que dans le diamant, les molécules de carbone forment une structure cristalline, tandis que dans le graphite, elles forment une structure en couches.

La structure est l'ordre dans lequel les éléments qui composent un système sont combinés.

Faites attention!

La composition et la structure d'un système sont décrites à l'aide d'un diagramme de composition. Le système peut inclure un autre système. Le premier s’appelle un supersystème, le second un sous-système.

Le nom du supersystème sur le diagramme de composition est toujours placé au-dessus des noms de tous ses sous-systèmes. Dans ce cas, on parle d'une structure de système à plusieurs niveaux, dans laquelle le même composant peut être à la fois un supersystème et un sous-système. Par exemple, le cerveau est un sous-système du système nerveux d'un oiseau et un supersystème, qui comprend le cerveau antérieur, le mésencéphale, etc.

Dans de nombreux cas, le lien entre les objets est évident, mais il n’est pas immédiatement clair dans quel supersystème ils doivent être considérés.

Par exemple, il est clair que le revêtement de la route s'use en raison du fait que des voitures, des bus, des trolleybus et d'autres véhicules terrestres circulent dans la ville. Les véhicules terrestres et les routes font partie intégrante du système de transport d'une ville.

59. Correspondance.

60. Remplissez le tableau en mettant en évidence les sous-systèmes des systèmes suivants.

61. Complétez le tableau en identifiant les supersystèmes pour les systèmes suivants.

62. Proposez un système qui a la structure suivante :

63. Considérez chacun des objets suivants comme un système interagissant avec son environnement. Décrivez les entrées et sorties de ce système.

64. Certains processus internes ont lieu dans chaque système, qui peuvent ou non être connus des humains. Une personne peut ne pas savoir comment le système est structuré « à l’intérieur », mais comprendre à quels résultats de sortie conduiront certaines influences à l’entrée. Dans de tels cas, le système est considéré comme une « boîte noire ».
Pour chaque situation, identifiez le système dont il s’agit. Notez les situations dans lesquelles les systèmes peuvent être perçus comme une boîte noire.

65. Un appareil automatique a une entrée. Vous pouvez lui alimenter des nombres naturels ou des séquences de symboles et observer le résultat en sortie. À l'aide du tableau d'observation, déterminez le type de données d'entrée et la règle selon laquelle elles sont converties.

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66. Un appareil automatique a deux entrées : vous pouvez y introduire des nombres naturels et observer le résultat en sortie. À l'aide de la table d'observation, déterminez la règle selon laquelle l'appareil automatique convertit les informations.

67. Résolvez les mots croisés « Systèmes d’objets ».

68. Il y a cinq personnes dans une famille : le mari, la femme, leur fils, la sœur du mari et le père de la femme. Leurs professions sont ingénieur, avocat, mécanicien, enseignant et économiste. On sait que l’avocat et l’enseignant ne sont pas liés par le sang. Le mécanicien est plus jeune que l'économiste et tous deux jouent au football pour l'équipe nationale de leur usine. L'ingénieur est plus jeune que l'enseignant, mais plus âgé que la femme de son frère. Nommez la profession de chaque personne.
Un seul membre de la famille a un frère : la sœur de son mari. La sœur de mon mari est donc ingénieure. Concernant l’épouse, on peut tout de suite dire qu’elle n’est ni mécanicienne ni économiste. Ainsi, elle a le choix entre deux professions : elle est soit enseignante, soit avocate. Nous savons que l’avocat et l’enseignant ne sont pas liés par le sang. Et puisque l'épouse fait certainement partie de ce couple, alors ses parents par le sang - père et fils - ne peuvent pas être le deuxième membre de ce couple. Il s’ensuit qu’un avocat et un enseignant sont mari et femme. Certes, nous ne pouvons toujours pas dire qui exerce quelle profession. L’analyse du fait permettra d’éliminer cette incertitude : « L’ingénieur est plus âgé que la femme de son frère, mais plus jeune que l’enseignant. » En gardant cela à l’esprit, nous pouvons conclure que la femme n’est pas une enseignante. Elle est donc avocate et son mari est enseignant. Reste à découvrir le lien de parenté entre le mécanicien et l'économiste. Puisque l’un d’eux est le grand-père de l’autre, l’économiste est le père de la femme et le mécanicien est le fils.